RK3368 DDR: new ddr change freq method
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/export.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46 #include <linux/sched.h>
47 #include <linux/sched/sysctl.h>
48 #include <linux/sched/rt.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/freezer.h>
51
52 #include <asm/uaccess.h>
53
54 #include <trace/events/timer.h>
55
56 /*
57  * The timer bases:
58  *
59  * There are more clockids then hrtimer bases. Thus, we index
60  * into the timer bases by the hrtimer_base_type enum. When trying
61  * to reach a base using a clockid, hrtimer_clockid_to_base()
62  * is used to convert from clockid to the proper hrtimer_base_type.
63  */
64 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
65 {
66
67         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(hrtimer_bases.lock),
68         .clock_base =
69         {
70                 {
71                         .index = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
72                         .clockid = CLOCK_MONOTONIC,
73                         .get_time = &ktime_get,
74                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
75                 },
76                 {
77                         .index = HRTIMER_BASE_REALTIME,
78                         .clockid = CLOCK_REALTIME,
79                         .get_time = &ktime_get_real,
80                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
81                 },
82                 {
83                         .index = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
84                         .clockid = CLOCK_BOOTTIME,
85                         .get_time = &ktime_get_boottime,
86                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
87                 },
88                 {
89                         .index = HRTIMER_BASE_TAI,
90                         .clockid = CLOCK_TAI,
91                         .get_time = &ktime_get_clocktai,
92                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
93                 },
94         }
95 };
96
97 static const int hrtimer_clock_to_base_table[MAX_CLOCKS] = {
98         [CLOCK_REALTIME]        = HRTIMER_BASE_REALTIME,
99         [CLOCK_MONOTONIC]       = HRTIMER_BASE_MONOTONIC,
100         [CLOCK_BOOTTIME]        = HRTIMER_BASE_BOOTTIME,
101         [CLOCK_TAI]             = HRTIMER_BASE_TAI,
102 };
103
104 static inline int hrtimer_clockid_to_base(clockid_t clock_id)
105 {
106         return hrtimer_clock_to_base_table[clock_id];
107 }
108
109
110 /*
111  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
112  * wall_to_monotonic.
113  */
114 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
115 {
116         ktime_t xtim, mono, boot;
117         struct timespec xts, tom, slp;
118         s32 tai_offset;
119
120         get_xtime_and_monotonic_and_sleep_offset(&xts, &tom, &slp);
121         tai_offset = timekeeping_get_tai_offset();
122
123         xtim = timespec_to_ktime(xts);
124         mono = ktime_add(xtim, timespec_to_ktime(tom));
125         boot = ktime_add(mono, timespec_to_ktime(slp));
126         base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].softirq_time = xtim;
127         base->clock_base[HRTIMER_BASE_MONOTONIC].softirq_time = mono;
128         base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].softirq_time = boot;
129         base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].softirq_time =
130                                 ktime_add(xtim, ktime_set(tai_offset, 0));
131 }
132
133 /*
134  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
135  * single place
136  */
137 #ifdef CONFIG_SMP
138
139 /*
140  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
141  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
142  * locked, and the base itself is locked too.
143  *
144  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
145  * be found on the lists/queues.
146  *
147  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
148  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
149  * locked.
150  */
151 static
152 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
153                                              unsigned long *flags)
154 {
155         struct hrtimer_clock_base *base;
156
157         for (;;) {
158                 base = timer->base;
159                 if (likely(base != NULL)) {
160                         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
161                         if (likely(base == timer->base))
162                                 return base;
163                         /* The timer has migrated to another CPU: */
164                         raw_spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
165                 }
166                 cpu_relax();
167         }
168 }
169
170
171 /*
172  * Get the preferred target CPU for NOHZ
173  */
174 static int hrtimer_get_target(int this_cpu, int pinned)
175 {
176 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
177         if (!pinned && get_sysctl_timer_migration() && idle_cpu(this_cpu))
178                 return get_nohz_timer_target();
179 #endif
180         return this_cpu;
181 }
182
183 /*
184  * With HIGHRES=y we do not migrate the timer when it is expiring
185  * before the next event on the target cpu because we cannot reprogram
186  * the target cpu hardware and we would cause it to fire late.
187  *
188  * Called with cpu_base->lock of target cpu held.
189  */
190 static int
191 hrtimer_check_target(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *new_base)
192 {
193 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
194         ktime_t expires;
195
196         if (!new_base->cpu_base->hres_active)
197                 return 0;
198
199         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), new_base->offset);
200         return expires.tv64 <= new_base->cpu_base->expires_next.tv64;
201 #else
202         return 0;
203 #endif
204 }
205
206 /*
207  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
208  */
209 static inline struct hrtimer_clock_base *
210 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base,
211                     int pinned)
212 {
213         struct hrtimer_clock_base *new_base;
214         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
215         int this_cpu = smp_processor_id();
216         int cpu = hrtimer_get_target(this_cpu, pinned);
217         int basenum = base->index;
218
219 again:
220         new_cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
221         new_base = &new_cpu_base->clock_base[basenum];
222
223         if (base != new_base) {
224                 /*
225                  * We are trying to move timer to new_base.
226                  * However we can't change timer's base while it is running,
227                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
228                  * the event source in the high resolution case. The softirq
229                  * code will take care of this when the timer function has
230                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
231                  * the timer is enqueued.
232                  */
233                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
234                         return base;
235
236                 /* See the comment in lock_timer_base() */
237                 timer->base = NULL;
238                 raw_spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
239                 raw_spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
240
241                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
242                         cpu = this_cpu;
243                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
244                         raw_spin_lock(&base->cpu_base->lock);
245                         timer->base = base;
246                         goto again;
247                 }
248                 timer->base = new_base;
249         } else {
250                 if (cpu != this_cpu && hrtimer_check_target(timer, new_base)) {
251                         cpu = this_cpu;
252                         goto again;
253                 }
254         }
255         return new_base;
256 }
257
258 #else /* CONFIG_SMP */
259
260 static inline struct hrtimer_clock_base *
261 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
262 {
263         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
264
265         raw_spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
266
267         return base;
268 }
269
270 # define switch_hrtimer_base(t, b, p)   (b)
271
272 #endif  /* !CONFIG_SMP */
273
274 /*
275  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
276  * too large for inlining:
277  */
278 #if BITS_PER_LONG < 64
279 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
280 /**
281  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
282  * @kt:         addend
283  * @nsec:       the scalar nsec value to add
284  *
285  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
286  */
287 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
288 {
289         ktime_t tmp;
290
291         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
292                 tmp.tv64 = nsec;
293         } else {
294                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
295
296                 /* Make sure nsec fits into long */
297                 if (unlikely(nsec > KTIME_SEC_MAX))
298                         return (ktime_t){ .tv64 = KTIME_MAX };
299
300                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
301         }
302
303         return ktime_add(kt, tmp);
304 }
305
306 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
307
308 /**
309  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
310  * @kt:         minuend
311  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
312  *
313  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
314  */
315 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
316 {
317         ktime_t tmp;
318
319         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
320                 tmp.tv64 = nsec;
321         } else {
322                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
323
324                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
325         }
326
327         return ktime_sub(kt, tmp);
328 }
329
330 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
331 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
332
333 /*
334  * Divide a ktime value by a nanosecond value
335  */
336 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
337 {
338         u64 dclc;
339         int sft = 0;
340
341         dclc = ktime_to_ns(kt);
342         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
343         while (div >> 32) {
344                 sft++;
345                 div >>= 1;
346         }
347         dclc >>= sft;
348         do_div(dclc, (unsigned long) div);
349
350         return dclc;
351 }
352 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
353
354 /*
355  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
356  */
357 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
358 {
359         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
360
361         /*
362          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
363          * return to user space in a timespec:
364          */
365         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
366                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
367
368         return res;
369 }
370
371 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_safe);
372
373 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
374
375 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
376
377 static void *hrtimer_debug_hint(void *addr)
378 {
379         return ((struct hrtimer *) addr)->function;
380 }
381
382 /*
383  * fixup_init is called when:
384  * - an active object is initialized
385  */
386 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
387 {
388         struct hrtimer *timer = addr;
389
390         switch (state) {
391         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
392                 hrtimer_cancel(timer);
393                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
394                 return 1;
395         default:
396                 return 0;
397         }
398 }
399
400 /*
401  * fixup_activate is called when:
402  * - an active object is activated
403  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
404  */
405 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
406 {
407         switch (state) {
408
409         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
410                 WARN_ON_ONCE(1);
411                 return 0;
412
413         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
414                 WARN_ON(1);
415
416         default:
417                 return 0;
418         }
419 }
420
421 /*
422  * fixup_free is called when:
423  * - an active object is freed
424  */
425 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
426 {
427         struct hrtimer *timer = addr;
428
429         switch (state) {
430         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
431                 hrtimer_cancel(timer);
432                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
433                 return 1;
434         default:
435                 return 0;
436         }
437 }
438
439 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
440         .name           = "hrtimer",
441         .debug_hint     = hrtimer_debug_hint,
442         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
443         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
444         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
445 };
446
447 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
448 {
449         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
450 }
451
452 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
453 {
454         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
455 }
456
457 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
458 {
459         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
460 }
461
462 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
463 {
464         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
465 }
466
467 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
468                            enum hrtimer_mode mode);
469
470 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
471                            enum hrtimer_mode mode)
472 {
473         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
474         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
475 }
476 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_on_stack);
477
478 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
479 {
480         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
481 }
482
483 #else
484 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
485 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
486 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
487 #endif
488
489 static inline void
490 debug_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clockid,
491            enum hrtimer_mode mode)
492 {
493         debug_hrtimer_init(timer);
494         trace_hrtimer_init(timer, clockid, mode);
495 }
496
497 static inline void debug_activate(struct hrtimer *timer)
498 {
499         debug_hrtimer_activate(timer);
500         trace_hrtimer_start(timer);
501 }
502
503 static inline void debug_deactivate(struct hrtimer *timer)
504 {
505         debug_hrtimer_deactivate(timer);
506         trace_hrtimer_cancel(timer);
507 }
508
509 /* High resolution timer related functions */
510 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
511
512 /*
513  * High resolution timer enabled ?
514  */
515 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
516
517 /*
518  * Enable / Disable high resolution mode
519  */
520 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
521 {
522         if (!strcmp(str, "off"))
523                 hrtimer_hres_enabled = 0;
524         else if (!strcmp(str, "on"))
525                 hrtimer_hres_enabled = 1;
526         else
527                 return 0;
528         return 1;
529 }
530
531 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
532
533 /*
534  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
535  */
536 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
537 {
538         return hrtimer_hres_enabled;
539 }
540
541 /*
542  * Is the high resolution mode active ?
543  */
544 static inline int hrtimer_hres_active(void)
545 {
546         return __this_cpu_read(hrtimer_bases.hres_active);
547 }
548
549 /*
550  * Reprogram the event source with checking both queues for the
551  * next event
552  * Called with interrupts disabled and base->lock held
553  */
554 static void
555 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base, int skip_equal)
556 {
557         int i;
558         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
559         ktime_t expires, expires_next;
560
561         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
562
563         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
564                 struct hrtimer *timer;
565                 struct timerqueue_node *next;
566
567                 next = timerqueue_getnext(&base->active);
568                 if (!next)
569                         continue;
570                 timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
571
572                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
573                 /*
574                  * clock_was_set() has changed base->offset so the
575                  * result might be negative. Fix it up to prevent a
576                  * false positive in clockevents_program_event()
577                  */
578                 if (expires.tv64 < 0)
579                         expires.tv64 = 0;
580                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
581                         expires_next = expires;
582         }
583
584         if (skip_equal && expires_next.tv64 == cpu_base->expires_next.tv64)
585                 return;
586
587         cpu_base->expires_next.tv64 = expires_next.tv64;
588
589         /*
590          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
591          * leave the hang delay active in the hardware. We want the
592          * system to make progress. That also prevents the following
593          * scenario:
594          * T1 expires 50ms from now
595          * T2 expires 5s from now
596          *
597          * T1 is removed, so this code is called and would reprogram
598          * the hardware to 5s from now. Any hrtimer_start after that
599          * will not reprogram the hardware due to hang_detected being
600          * set. So we'd effectivly block all timers until the T2 event
601          * fires.
602          */
603         if (cpu_base->hang_detected)
604                 return;
605
606         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
607                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
608 }
609
610 /*
611  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
612  *
613  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
614  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
615  * which the clock event device was armed.
616  *
617  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
618  */
619 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
620                              struct hrtimer_clock_base *base)
621 {
622         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
623         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
624         int res;
625
626         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
627
628         /*
629          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
630          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
631          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
632          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
633          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
634          */
635         if (hrtimer_callback_running(timer))
636                 return 0;
637
638         /*
639          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
640          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
641          * about that, just avoid to call into the tick code, which
642          * has now objections against negative expiry values.
643          */
644         if (expires.tv64 < 0)
645                 return -ETIME;
646
647         if (expires.tv64 >= cpu_base->expires_next.tv64)
648                 return 0;
649
650         /*
651          * If a hang was detected in the last timer interrupt then we
652          * do not schedule a timer which is earlier than the expiry
653          * which we enforced in the hang detection. We want the system
654          * to make progress.
655          */
656         if (cpu_base->hang_detected)
657                 return 0;
658
659         /*
660          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
661          */
662         res = tick_program_event(expires, 0);
663         if (!IS_ERR_VALUE(res))
664                 cpu_base->expires_next = expires;
665         return res;
666 }
667
668 /*
669  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
670  */
671 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
672 {
673         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
674         base->hres_active = 0;
675 }
676
677 /*
678  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
679  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
680  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
681  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
682  */
683 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
684                                             struct hrtimer_clock_base *base)
685 {
686         return base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base);
687 }
688
689 static inline ktime_t hrtimer_update_base(struct hrtimer_cpu_base *base)
690 {
691         ktime_t *offs_real = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_REALTIME].offset;
692         ktime_t *offs_boot = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_BOOTTIME].offset;
693         ktime_t *offs_tai = &base->clock_base[HRTIMER_BASE_TAI].offset;
694
695         return ktime_get_update_offsets(offs_real, offs_boot, offs_tai);
696 }
697
698 /*
699  * Retrigger next event is called after clock was set
700  *
701  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
702  */
703 static void retrigger_next_event(void *arg)
704 {
705         struct hrtimer_cpu_base *base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
706
707         if (!hrtimer_hres_active())
708                 return;
709
710         raw_spin_lock(&base->lock);
711         hrtimer_update_base(base);
712         hrtimer_force_reprogram(base, 0);
713         raw_spin_unlock(&base->lock);
714 }
715
716 /*
717  * Switch to high resolution mode
718  */
719 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
720 {
721         int i, cpu = smp_processor_id();
722         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
723         unsigned long flags;
724
725         if (base->hres_active)
726                 return 1;
727
728         local_irq_save(flags);
729
730         if (tick_init_highres()) {
731                 local_irq_restore(flags);
732                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
733                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
734                 return 0;
735         }
736         base->hres_active = 1;
737         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
738                 base->clock_base[i].resolution = KTIME_HIGH_RES;
739
740         tick_setup_sched_timer();
741         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
742         retrigger_next_event(NULL);
743         local_irq_restore(flags);
744         return 1;
745 }
746
747 static void clock_was_set_work(struct work_struct *work)
748 {
749         clock_was_set();
750 }
751
752 static DECLARE_WORK(hrtimer_work, clock_was_set_work);
753
754 /*
755  * Called from timekeeping and resume code to reprogramm the hrtimer
756  * interrupt device on all cpus.
757  */
758 void clock_was_set_delayed(void)
759 {
760         schedule_work(&hrtimer_work);
761 }
762
763 #else
764
765 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
766 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
767 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
768 static inline void
769 hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base, int skip_equal) { }
770 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
771                                             struct hrtimer_clock_base *base)
772 {
773         return 0;
774 }
775 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
776 static inline void retrigger_next_event(void *arg) { }
777
778 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
779
780 /*
781  * Clock realtime was set
782  *
783  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
784  * clock.
785  *
786  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
787  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
788  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
789  * call the high resolution interrupt code.
790  */
791 void clock_was_set(void)
792 {
793 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
794         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
795         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
796 #endif
797         timerfd_clock_was_set();
798 }
799
800 /*
801  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
802  * interrupt (on the local CPU):
803  */
804 void hrtimers_resume(void)
805 {
806         WARN_ONCE(!irqs_disabled(),
807                   KERN_INFO "hrtimers_resume() called with IRQs enabled!");
808
809         /* Retrigger on the local CPU */
810         retrigger_next_event(NULL);
811         /* And schedule a retrigger for all others */
812         clock_was_set_delayed();
813 }
814
815 static inline void timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer)
816 {
817 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
818         if (timer->start_site)
819                 return;
820         timer->start_site = __builtin_return_address(0);
821         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
822         timer->start_pid = current->pid;
823 #endif
824 }
825
826 static inline void timer_stats_hrtimer_clear_start_info(struct hrtimer *timer)
827 {
828 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
829         timer->start_site = NULL;
830 #endif
831 }
832
833 static inline void timer_stats_account_hrtimer(struct hrtimer *timer)
834 {
835 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
836         if (likely(!timer_stats_active))
837                 return;
838         timer_stats_update_stats(timer, timer->start_pid, timer->start_site,
839                                  timer->function, timer->start_comm, 0);
840 #endif
841 }
842
843 /*
844  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
845  */
846 static inline
847 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
848 {
849         raw_spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
850 }
851
852 /**
853  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
854  * @timer:      hrtimer to forward
855  * @now:        forward past this time
856  * @interval:   the interval to forward
857  *
858  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
859  * Returns the number of overruns.
860  */
861 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
862 {
863         u64 orun = 1;
864         ktime_t delta;
865
866         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
867
868         if (delta.tv64 < 0)
869                 return 0;
870
871         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
872                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
873
874         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
875                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
876
877                 orun = ktime_divns(delta, incr);
878                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
879                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
880                         return orun;
881                 /*
882                  * This (and the ktime_add() below) is the
883                  * correction for exact:
884                  */
885                 orun++;
886         }
887         hrtimer_add_expires(timer, interval);
888
889         return orun;
890 }
891 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
892
893 /*
894  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
895  *
896  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
897  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
898  *
899  * Returns 1 when the new timer is the leftmost timer in the tree.
900  */
901 static int enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
902                            struct hrtimer_clock_base *base)
903 {
904         debug_activate(timer);
905
906         timerqueue_add(&base->active, &timer->node);
907         base->cpu_base->active_bases |= 1 << base->index;
908
909         /*
910          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
911          * state of a possibly running callback.
912          */
913         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
914
915         return (&timer->node == base->active.next);
916 }
917
918 /*
919  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
920  *
921  * Caller must hold the base lock.
922  *
923  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
924  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
925  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
926  * anyway (e.g. timer interrupt)
927  */
928 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
929                              struct hrtimer_clock_base *base,
930                              unsigned long newstate, int reprogram)
931 {
932         struct timerqueue_node *next_timer;
933         if (!(timer->state & HRTIMER_STATE_ENQUEUED))
934                 goto out;
935
936         next_timer = timerqueue_getnext(&base->active);
937         timerqueue_del(&base->active, &timer->node);
938         if (&timer->node == next_timer) {
939 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
940                 /* Reprogram the clock event device. if enabled */
941                 if (reprogram && hrtimer_hres_active()) {
942                         ktime_t expires;
943
944                         expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
945                                             base->offset);
946                         if (base->cpu_base->expires_next.tv64 == expires.tv64)
947                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base, 1);
948                 }
949 #endif
950         }
951         if (!timerqueue_getnext(&base->active))
952                 base->cpu_base->active_bases &= ~(1 << base->index);
953 out:
954         timer->state = newstate;
955 }
956
957 /*
958  * remove hrtimer, called with base lock held
959  */
960 static inline int
961 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
962 {
963         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
964                 unsigned long state;
965                 int reprogram;
966
967                 /*
968                  * Remove the timer and force reprogramming when high
969                  * resolution mode is active and the timer is on the current
970                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
971                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
972                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
973                  * rare case and less expensive than a smp call.
974                  */
975                 debug_deactivate(timer);
976                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
977                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
978                 /*
979                  * We must preserve the CALLBACK state flag here,
980                  * otherwise we could move the timer base in
981                  * switch_hrtimer_base.
982                  */
983                 state = timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK;
984                 __remove_hrtimer(timer, base, state, reprogram);
985                 return 1;
986         }
987         return 0;
988 }
989
990 int __hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
991                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode,
992                 int wakeup)
993 {
994         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
995         unsigned long flags;
996         int ret, leftmost;
997
998         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
999
1000         /* Remove an active timer from the queue: */
1001         ret = remove_hrtimer(timer, base);
1002
1003         if (mode & HRTIMER_MODE_REL) {
1004                 tim = ktime_add_safe(tim, base->get_time());
1005                 /*
1006                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
1007                  * to signal that they simply return xtime in
1008                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
1009                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
1010                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
1011                  */
1012 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
1013                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
1014 #endif
1015         }
1016
1017         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
1018
1019         /* Switch the timer base, if necessary: */
1020         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base, mode & HRTIMER_MODE_PINNED);
1021
1022         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
1023
1024         leftmost = enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1025
1026         /*
1027          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
1028          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
1029          *
1030          * XXX send_remote_softirq() ?
1031          */
1032         if (leftmost && new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases)
1033                 && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, new_base)) {
1034                 if (wakeup) {
1035                         /*
1036                          * We need to drop cpu_base->lock to avoid a
1037                          * lock ordering issue vs. rq->lock.
1038                          */
1039                         raw_spin_unlock(&new_base->cpu_base->lock);
1040                         raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1041                         local_irq_restore(flags);
1042                         return ret;
1043                 } else {
1044                         __raise_softirq_irqoff(HRTIMER_SOFTIRQ);
1045                 }
1046         }
1047
1048         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1049
1050         return ret;
1051 }
1052
1053 /**
1054  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
1055  * @timer:      the timer to be added
1056  * @tim:        expiry time
1057  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
1058  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1059  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1060  *
1061  * Returns:
1062  *  0 on success
1063  *  1 when the timer was active
1064  */
1065 int hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
1066                 unsigned long delta_ns, const enum hrtimer_mode mode)
1067 {
1068         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, delta_ns, mode, 1);
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1071
1072 /**
1073  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1074  * @timer:      the timer to be added
1075  * @tim:        expiry time
1076  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_MODE_ABS) or
1077  *              relative (HRTIMER_MODE_REL)
1078  *
1079  * Returns:
1080  *  0 on success
1081  *  1 when the timer was active
1082  */
1083 int
1084 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1085 {
1086         return __hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode, 1);
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1089
1090
1091 /**
1092  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1093  * @timer:      hrtimer to stop
1094  *
1095  * Returns:
1096  *  0 when the timer was not active
1097  *  1 when the timer was active
1098  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1099  *    cannot be stopped
1100  */
1101 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1102 {
1103         struct hrtimer_clock_base *base;
1104         unsigned long flags;
1105         int ret = -1;
1106
1107         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1108
1109         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1110                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1111
1112         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1113
1114         return ret;
1115
1116 }
1117 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1118
1119 /**
1120  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1121  * @timer:      the timer to be cancelled
1122  *
1123  * Returns:
1124  *  0 when the timer was not active
1125  *  1 when the timer was active
1126  */
1127 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1128 {
1129         for (;;) {
1130                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1131
1132                 if (ret >= 0)
1133                         return ret;
1134                 cpu_relax();
1135         }
1136 }
1137 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1138
1139 /**
1140  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1141  * @timer:      the timer to read
1142  */
1143 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1144 {
1145         unsigned long flags;
1146         ktime_t rem;
1147
1148         lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1149         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1150         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1151
1152         return rem;
1153 }
1154 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1155
1156 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
1157 /**
1158  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1159  *
1160  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1161  * is pending.
1162  */
1163 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1164 {
1165         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1166         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1167         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1168         unsigned long flags;
1169         int i;
1170
1171         raw_spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1172
1173         if (!hrtimer_hres_active()) {
1174                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1175                         struct hrtimer *timer;
1176                         struct timerqueue_node *next;
1177
1178                         next = timerqueue_getnext(&base->active);
1179                         if (!next)
1180                                 continue;
1181
1182                         timer = container_of(next, struct hrtimer, node);
1183                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1184                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1185                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1186                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1187                 }
1188         }
1189
1190         raw_spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1191
1192         if (mindelta.tv64 < 0)
1193                 mindelta.tv64 = 0;
1194         return mindelta;
1195 }
1196 #endif
1197
1198 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1199                            enum hrtimer_mode mode)
1200 {
1201         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1202         int base;
1203
1204         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1205
1206         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1207
1208         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1209                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1210
1211         base = hrtimer_clockid_to_base(clock_id);
1212         timer->base = &cpu_base->clock_base[base];
1213         timerqueue_init(&timer->node);
1214
1215 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1216         timer->start_site = NULL;
1217         timer->start_pid = -1;
1218         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1219 #endif
1220 }
1221
1222 /**
1223  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1224  * @timer:      the timer to be initialized
1225  * @clock_id:   the clock to be used
1226  * @mode:       timer mode abs/rel
1227  */
1228 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1229                   enum hrtimer_mode mode)
1230 {
1231         debug_init(timer, clock_id, mode);
1232         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1233 }
1234 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1235
1236 /**
1237  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1238  * @which_clock: which clock to query
1239  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1240  *
1241  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1242  * variable pointed to by @tp.
1243  */
1244 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1245 {
1246         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1247         int base = hrtimer_clockid_to_base(which_clock);
1248
1249         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1250         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[base].resolution);
1251
1252         return 0;
1253 }
1254 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1255
1256 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer, ktime_t *now)
1257 {
1258         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1259         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1260         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1261         int restart;
1262
1263         WARN_ON(!irqs_disabled());
1264
1265         debug_deactivate(timer);
1266         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1267         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1268         fn = timer->function;
1269
1270         /*
1271          * Because we run timers from hardirq context, there is no chance
1272          * they get migrated to another cpu, therefore its safe to unlock
1273          * the timer base.
1274          */
1275         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1276         trace_hrtimer_expire_entry(timer, now);
1277         restart = fn(timer);
1278         trace_hrtimer_expire_exit(timer);
1279         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1280
1281         /*
1282          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer and
1283          * we do not reprogramm the event hardware. Happens either in
1284          * hrtimer_start_range_ns() or in hrtimer_interrupt()
1285          */
1286         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1287                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1288                 enqueue_hrtimer(timer, base);
1289         }
1290
1291         WARN_ON_ONCE(!(timer->state & HRTIMER_STATE_CALLBACK));
1292
1293         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1294 }
1295
1296 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1297
1298 /*
1299  * High resolution timer interrupt
1300  * Called with interrupts disabled
1301  */
1302 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1303 {
1304         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1305         ktime_t expires_next, now, entry_time, delta;
1306         int i, retries = 0;
1307
1308         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1309         cpu_base->nr_events++;
1310         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1311
1312         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1313         entry_time = now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1314 retry:
1315         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1316         /*
1317          * We set expires_next to KTIME_MAX here with cpu_base->lock
1318          * held to prevent that a timer is enqueued in our queue via
1319          * the migration code. This does not affect enqueueing of
1320          * timers which run their callback and need to be requeued on
1321          * this CPU.
1322          */
1323         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1324
1325         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1326                 struct hrtimer_clock_base *base;
1327                 struct timerqueue_node *node;
1328                 ktime_t basenow;
1329
1330                 if (!(cpu_base->active_bases & (1 << i)))
1331                         continue;
1332
1333                 base = cpu_base->clock_base + i;
1334                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1335
1336                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1337                         struct hrtimer *timer;
1338
1339                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1340
1341                         /*
1342                          * The immediate goal for using the softexpires is
1343                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1344                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1345                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1346                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1347                          * overlapping intervals and instead use the simple
1348                          * BST we already have.
1349                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1350                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1351                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1352                          */
1353
1354                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1355                                 ktime_t expires;
1356
1357                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1358                                                     base->offset);
1359                                 if (expires.tv64 < 0)
1360                                         expires.tv64 = KTIME_MAX;
1361                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1362                                         expires_next = expires;
1363                                 break;
1364                         }
1365
1366                         __run_hrtimer(timer, &basenow);
1367                 }
1368         }
1369
1370         /*
1371          * Store the new expiry value so the migration code can verify
1372          * against it.
1373          */
1374         cpu_base->expires_next = expires_next;
1375         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1376
1377         /* Reprogramming necessary ? */
1378         if (expires_next.tv64 == KTIME_MAX ||
1379             !tick_program_event(expires_next, 0)) {
1380                 cpu_base->hang_detected = 0;
1381                 return;
1382         }
1383
1384         /*
1385          * The next timer was already expired due to:
1386          * - tracing
1387          * - long lasting callbacks
1388          * - being scheduled away when running in a VM
1389          *
1390          * We need to prevent that we loop forever in the hrtimer
1391          * interrupt routine. We give it 3 attempts to avoid
1392          * overreacting on some spurious event.
1393          *
1394          * Acquire base lock for updating the offsets and retrieving
1395          * the current time.
1396          */
1397         raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1398         now = hrtimer_update_base(cpu_base);
1399         cpu_base->nr_retries++;
1400         if (++retries < 3)
1401                 goto retry;
1402         /*
1403          * Give the system a chance to do something else than looping
1404          * here. We stored the entry time, so we know exactly how long
1405          * we spent here. We schedule the next event this amount of
1406          * time away.
1407          */
1408         cpu_base->nr_hangs++;
1409         cpu_base->hang_detected = 1;
1410         raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1411         delta = ktime_sub(now, entry_time);
1412         if (delta.tv64 > cpu_base->max_hang_time.tv64)
1413                 cpu_base->max_hang_time = delta;
1414         /*
1415          * Limit it to a sensible value as we enforce a longer
1416          * delay. Give the CPU at least 100ms to catch up.
1417          */
1418         if (delta.tv64 > 100 * NSEC_PER_MSEC)
1419                 expires_next = ktime_add_ns(now, 100 * NSEC_PER_MSEC);
1420         else
1421                 expires_next = ktime_add(now, delta);
1422         tick_program_event(expires_next, 1);
1423         printk_once(KERN_WARNING "hrtimer: interrupt took %llu ns\n",
1424                     ktime_to_ns(delta));
1425 }
1426
1427 /*
1428  * local version of hrtimer_peek_ahead_timers() called with interrupts
1429  * disabled.
1430  */
1431 static void __hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1432 {
1433         struct tick_device *td;
1434
1435         if (!hrtimer_hres_active())
1436                 return;
1437
1438         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1439         if (td && td->evtdev)
1440                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1441 }
1442
1443 /**
1444  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1445  *
1446  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1447  * the current cpu and check if there are any timers for which
1448  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1449  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1450  *
1451  */
1452 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1453 {
1454         unsigned long flags;
1455
1456         local_irq_save(flags);
1457         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1458         local_irq_restore(flags);
1459 }
1460
1461 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1462 {
1463         hrtimer_peek_ahead_timers();
1464 }
1465
1466 #else /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1467
1468 static inline void __hrtimer_peek_ahead_timers(void) { }
1469
1470 #endif  /* !CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1471
1472 /*
1473  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1474  *
1475  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1476  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1477  * not been done yet.
1478  */
1479 void hrtimer_run_pending(void)
1480 {
1481         if (hrtimer_hres_active())
1482                 return;
1483
1484         /*
1485          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1486          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1487          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1488          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1489          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1490          * deadlock vs. xtime_lock.
1491          */
1492         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1493                 hrtimer_switch_to_hres();
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Called from hardirq context every jiffy
1498  */
1499 void hrtimer_run_queues(void)
1500 {
1501         struct timerqueue_node *node;
1502         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1503         struct hrtimer_clock_base *base;
1504         int index, gettime = 1;
1505
1506         if (hrtimer_hres_active())
1507                 return;
1508
1509         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1510                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1511                 if (!timerqueue_getnext(&base->active))
1512                         continue;
1513
1514                 if (gettime) {
1515                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1516                         gettime = 0;
1517                 }
1518
1519                 raw_spin_lock(&cpu_base->lock);
1520
1521                 while ((node = timerqueue_getnext(&base->active))) {
1522                         struct hrtimer *timer;
1523
1524                         timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1525                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1526                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1527                                 break;
1528
1529                         __run_hrtimer(timer, &base->softirq_time);
1530                 }
1531                 raw_spin_unlock(&cpu_base->lock);
1532         }
1533 }
1534
1535 /*
1536  * Sleep related functions:
1537  */
1538 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1539 {
1540         struct hrtimer_sleeper *t =
1541                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1542         struct task_struct *task = t->task;
1543
1544         t->task = NULL;
1545         if (task)
1546                 wake_up_process(task);
1547
1548         return HRTIMER_NORESTART;
1549 }
1550
1551 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1552 {
1553         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1554         sl->task = task;
1555 }
1556 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init_sleeper);
1557
1558 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1559 {
1560         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1561
1562         do {
1563                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1564                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1565                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1566                         t->task = NULL;
1567
1568                 if (likely(t->task))
1569                         freezable_schedule();
1570
1571                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1572                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1573
1574         } while (t->task && !signal_pending(current));
1575
1576         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1577
1578         return t->task == NULL;
1579 }
1580
1581 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1582 {
1583         struct timespec rmt;
1584         ktime_t rem;
1585
1586         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1587         if (rem.tv64 <= 0)
1588                 return 0;
1589         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1590
1591         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1592                 return -EFAULT;
1593
1594         return 1;
1595 }
1596
1597 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1598 {
1599         struct hrtimer_sleeper t;
1600         struct timespec __user  *rmtp;
1601         int ret = 0;
1602
1603         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.clockid,
1604                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1605         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1606
1607         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1608                 goto out;
1609
1610         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1611         if (rmtp) {
1612                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1613                 if (ret <= 0)
1614                         goto out;
1615         }
1616
1617         /* The other values in restart are already filled in */
1618         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1619 out:
1620         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1621         return ret;
1622 }
1623
1624 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1625                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1626 {
1627         struct restart_block *restart;
1628         struct hrtimer_sleeper t;
1629         int ret = 0;
1630         unsigned long slack;
1631
1632         slack = current->timer_slack_ns;
1633         if (rt_task(current))
1634                 slack = 0;
1635
1636         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1637         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1638         if (do_nanosleep(&t, mode))
1639                 goto out;
1640
1641         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1642         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1643                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1644                 goto out;
1645         }
1646
1647         if (rmtp) {
1648                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1649                 if (ret <= 0)
1650                         goto out;
1651         }
1652
1653         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1654         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1655         restart->nanosleep.clockid = t.timer.base->clockid;
1656         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1657         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1658
1659         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1660 out:
1661         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1662         return ret;
1663 }
1664
1665 SYSCALL_DEFINE2(nanosleep, struct timespec __user *, rqtp,
1666                 struct timespec __user *, rmtp)
1667 {
1668         struct timespec tu;
1669
1670         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1671                 return -EFAULT;
1672
1673         if (!timespec_valid(&tu))
1674                 return -EINVAL;
1675
1676         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1677 }
1678
1679 /*
1680  * Functions related to boot-time initialization:
1681  */
1682 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1683 {
1684         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1685         int i;
1686
1687         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1688                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1689                 timerqueue_init_head(&cpu_base->clock_base[i].active);
1690         }
1691
1692         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1693 }
1694
1695 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1696
1697 static void migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1698                                 struct hrtimer_clock_base *new_base)
1699 {
1700         struct hrtimer *timer;
1701         struct timerqueue_node *node;
1702
1703         while ((node = timerqueue_getnext(&old_base->active))) {
1704                 timer = container_of(node, struct hrtimer, node);
1705                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1706                 debug_deactivate(timer);
1707
1708                 /*
1709                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1710                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1711                  * under us on another CPU
1712                  */
1713                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1714                 timer->base = new_base;
1715                 /*
1716                  * Enqueue the timers on the new cpu. This does not
1717                  * reprogram the event device in case the timer
1718                  * expires before the earliest on this CPU, but we run
1719                  * hrtimer_interrupt after we migrated everything to
1720                  * sort out already expired timers and reprogram the
1721                  * event device.
1722                  */
1723                 enqueue_hrtimer(timer, new_base);
1724
1725                 /* Clear the migration state bit */
1726                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1727         }
1728 }
1729
1730 static void migrate_hrtimers(int scpu)
1731 {
1732         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1733         int i;
1734
1735         BUG_ON(cpu_online(scpu));
1736         tick_cancel_sched_timer(scpu);
1737
1738         local_irq_disable();
1739         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, scpu);
1740         new_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1741         /*
1742          * The caller is globally serialized and nobody else
1743          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1744          */
1745         raw_spin_lock(&new_base->lock);
1746         raw_spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1747
1748         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1749                 migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1750                                      &new_base->clock_base[i]);
1751         }
1752
1753         raw_spin_unlock(&old_base->lock);
1754         raw_spin_unlock(&new_base->lock);
1755
1756         /* Check, if we got expired work to do */
1757         __hrtimer_peek_ahead_timers();
1758         local_irq_enable();
1759 }
1760
1761 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1762
1763 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1764                                         unsigned long action, void *hcpu)
1765 {
1766         int scpu = (long)hcpu;
1767
1768         switch (action) {
1769
1770         case CPU_UP_PREPARE:
1771         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1772                 init_hrtimers_cpu(scpu);
1773                 break;
1774
1775 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1776         case CPU_DYING:
1777         case CPU_DYING_FROZEN:
1778                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING, &scpu);
1779                 break;
1780         case CPU_DEAD:
1781         case CPU_DEAD_FROZEN:
1782         {
1783                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &scpu);
1784                 migrate_hrtimers(scpu);
1785                 break;
1786         }
1787 #endif
1788
1789         default:
1790                 break;
1791         }
1792
1793         return NOTIFY_OK;
1794 }
1795
1796 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1797         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1798 };
1799
1800 void __init hrtimers_init(void)
1801 {
1802         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1803                           (void *)(long)smp_processor_id());
1804         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1805 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1806         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1807 #endif
1808 }
1809
1810 /**
1811  * schedule_hrtimeout_range_clock - sleep until timeout
1812  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1813  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1814  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1815  * @clock:      timer clock, CLOCK_MONOTONIC or CLOCK_REALTIME
1816  */
1817 int __sched
1818 schedule_hrtimeout_range_clock(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1819                                const enum hrtimer_mode mode, int clock)
1820 {
1821         struct hrtimer_sleeper t;
1822
1823         /*
1824          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1825          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1826          */
1827         if (expires && !expires->tv64) {
1828                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1829                 return 0;
1830         }
1831
1832         /*
1833          * A NULL parameter means "infinite"
1834          */
1835         if (!expires) {
1836                 schedule();
1837                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1838                 return -EINTR;
1839         }
1840
1841         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clock, mode);
1842         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1843
1844         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1845
1846         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1847         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1848                 t.task = NULL;
1849
1850         if (likely(t.task))
1851                 schedule();
1852
1853         hrtimer_cancel(&t.timer);
1854         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1855
1856         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1857
1858         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1859 }
1860
1861 /**
1862  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1863  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1864  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1865  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1866  *
1867  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1868  * elapsed. The routine will return immediately unless
1869  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1870  *
1871  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1872  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1873  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1874  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1875  *
1876  * You can set the task state as follows -
1877  *
1878  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1879  * pass before the routine returns.
1880  *
1881  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1882  * delivered to the current task.
1883  *
1884  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1885  * routine returns.
1886  *
1887  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1888  */
1889 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1890                                      const enum hrtimer_mode mode)
1891 {
1892         return schedule_hrtimeout_range_clock(expires, delta, mode,
1893                                               CLOCK_MONOTONIC);
1894 }
1895 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1896
1897 /**
1898  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1899  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1900  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1901  *
1902  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1903  * elapsed. The routine will return immediately unless
1904  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1905  *
1906  * You can set the task state as follows -
1907  *
1908  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1909  * pass before the routine returns.
1910  *
1911  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1912  * delivered to the current task.
1913  *
1914  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1915  * routine returns.
1916  *
1917  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1918  */
1919 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1920                                const enum hrtimer_mode mode)
1921 {
1922         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1923 }
1924 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);